AISI 420 | 1.4021 | X20Cr13 | Aço inoxidável martensítico
Informações de acordo com a norma DIN EN 10088-3
O aço inoxidável AISI 420 é um aço cromado martensítico, também conhecido como 1.4021 e X20Cr13. Devido ao seu elevado teor de crómio, o material tem uma boa resistência à corrosão (valor PREN 12,0 - 14,0). O material pode ser utilizado até uma temperatura de 400°C. Tem uma dureza de ≤ 230 HB, uma densidade de 7,7 kg/dm³ (à temperatura ambiente) e uma resistência à tração de 750 a 850 N/mm². Este tipo de aço inoxidável é caracterizado por uma boa capacidade de polimento e também pode ser polido até um acabamento espelhado. O material pode ser processado utilizando todos os processos de soldadura padrão (exceto a soldadura por arco) e também é adequado para forjamento. Outras opções de processamento incluem a conformação a frio e a maquinagem. Este aço não é normalmente utilizado para a conformação a frio. É frequentemente utilizado no fabrico de ferramentas de corte, como facas, ou para fins decorativos em arquitetura e design.
Especificações do material
Número de material EN: 1.4021
Abreviatura EN: X20Cr13
Norma EN: 10088-3
Classe de microestrutura: Martensite
Normas e designações comparáveis
AFNOR Z20C13
AISI 420
Alloy 420
AMS 5620 & AMS 5621
B.S. 420S37
ČSN 17022
JIS SUS420J1
PN 2H13
RVS 420
SAE 420
SS 2303
UNE F.3402
UNS S42000
Propriedades e composição química do aço inoxidável AISI 420 / 1.4021
C | Si | Mn | P | S | N | Cr | Cu | Mo | Ni | Ti |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
0,16 - 0,25 | ≤ 1,00 | ≤ 1,50 | ≤ 0,04 | ≤ 0,03 | - | 12,0 - 14,0 | - | - | - | - |
Fração de massa em % de acordo com a norma DIN EN 10088-3
Abreviaturas: C = carbono, Cr = crómio, Cu = cobre, Mn = manganês, Mo = molibdénio, N = azoto, Ni = níquel, P = fósforo, S = enxofre, Si = silício, Ti = titânio
Propriedades físicas
Magnetismo: presente
Densidade (kg/dm³): 7,7
Condutividade térmica (até 20°C): 30
Resistência eletrónica à temperatura ambiente (em Ω mm²/m): 0,6
Capacidade térmica específica (até 20°C): 460
Propriedades mecânicas
Ø in mm | WBZ | HHB | Rp0,2 in MPa | Rm in MPa | A5 in % | AV in J |
|---|---|---|---|---|---|---|
≤ 160 | QT800 | - | ≥ 600 | 800 - 950 | ≥ 12 | ≥ 20 |
≤ 160 | QT700 | - | ≥ 500 | 700 - 850 | ≥ 13 | ≥ 25 |
Abreviaturas: HHB = dureza HB, WBZ = condição de tratamento térmico
Resistência ao escoamento a temperatura elevada no estado recozido em solução
Temp in °C | QT | 100 °C | 150 °C | 200 °C | 250 °C | 300 °C | 350 °C | 400 °C |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Rp1,0 in Mpa | +QT800 | ≥ 515 | ≥ 495 | ≥ 475 | ≥ 460 | ≥ 440 | ≥ 405 | ≥ 355 |
Rp0,2 in Mpa | +QT700 | ≥ 460 | ≥ 445 | ≥ 430 | ≥ 415 | ≥ 395 | ≥ 365 | ≥ 330 |
O aço inoxidável AISI 420 tem uma boa capacidade de soldadura. O material pode ser processado utilizando todos os processos de soldadura padrão, tais como TIG, MAG e soldadura por arco submerso, mas não é adequado para soldadura por arco. Deve ter-se o cuidado de assegurar que não são utilizados gases que contenham azoto ou hidrogénio, uma vez que estes podem ter um efeito negativo nas propriedades mecânicas do material. O material deve ser aquecido a uma temperatura entre 100°C e 300°C antes da soldadura. Após a soldadura, o material deve ser arrefecido até uma temperatura inferior a 120°C antes de ser temperado a cerca de 650°C como parte do tratamento térmico. Os materiais 1.4302 (X5CrNi19-9), 1.4502 (X8CrTi18) e 1.4551 (X5CrNiNb19-9) podem ser utilizados como metais de adição.
Forjamento
O material AISI 420 / 1.4021 é fácil de forjar. Deve primeiro ser aquecido lentamente até mais de 850°C, seguido de um aquecimento rápido até 1150°C a 1180°C. O forjamento pode então ser efectuado no intervalo de temperatura de 1100°C a 950°C. A isto deve seguir-se um arrefecimento lento no forno. Se se formarem cores de recozimento ou incrustações, estas devem ser removidas, uma vez que têm um efeito negativo na resistência à corrosão. Este material pode ser utilizado para forjamento à mão livre e em conjunto.
Tratamento térmico e enformação a quente
Recozimento suave (+A) (arrefecimento lento no forno ou no ar): 745-825 °C
Conformação a quente (arrefecimento lento no forno): 1100-800 °C
Têmpera e revenido (+ QT) (arrefecimento ao ar, óleo ou polímero): 950-1050 °C
Têmpera (+ QT700) (arrefecimento ao ar, óleo ou polímero): 650-750 °C
Revenido (+ QT800) (arrefecimento ao ar, óleo ou polímero): 600-700 °C
Maquinabilidade
O material AISI 420 tem uma maquinabilidade média, que depende da sua dureza e resistência. Os valores de maquinabilidade são comparáveis aos de qualidades de aço semelhantes.
Resistência à corrosão
O aço inoxidável martensítico AISI 420 (1.4021, X20Cr13) tem uma boa resistência à corrosão devido ao seu elevado teor de crómio de 12-14% (o valor PREN é de 12,0 - 14,0). Isto aplica-se em particular a meios não clorados, tais como ácidos orgânicos, sabões ou solventes. O material é resistente à incrustação até 600°C. Tenha em atenção que o material não é resistente à corrosão intergranular.
Área de aplicação do aço inoxidável 1.4021
O aço inoxidável AISI 420 (AISI 420, X20Cr13) é amplamente utilizado em vários sectores da indústria. Na indústria de cutelaria, este aço é frequentemente utilizado para o fabrico de facas, tesouras e outras ferramentas de corte. Na indústria petrolífera, é frequentemente utilizado para peças de bombas, válvulas e tubagens devido à sua boa resistência a ambientes corrosivos. Este aço é também utilizado em engenharia mecânica, por exemplo no fabrico de componentes. Na indústria hidráulica, o material é utilizado para cilindros e componentes hidráulicos devido à sua resistência e dureza. A indústria automóvel utiliza o aço inoxidável AISI 420 para peças como eixos, cambotas e componentes de transmissão, devido à sua resistência ao desgaste e à sua dureza. Na indústria química e petroquímica, o material é utilizado na construção de reservatórios. Este aço inoxidável é também utilizado para fins decorativos na arquitetura e no design, uma vez que é fácil de polir e refinar. Desempenha um papel importante na indústria alimentar, nomeadamente no fabrico de utensílios de cozinha e de máquinas de transformação de alimentos.
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